– создание агрегатов большой (до 3000 т/сутки) единичной мощности; – применение колонн синтеза с кипящим слоем катализатора;

– разработка новых катализаторов, устойчивых к ядам с низкой (3000С) температурой зажигания, позволяющих вести процесс синтеза без снижения выхода аммиака при низких (10 МПа) давлениях

Существует несколько способов снижения расхода энергии и сырья при производстве синтетического аммиака. К ним относятся использование более эффективных технологических схем производства, использование альтернативного сырья и использование возобновляемых источников энергии.

3.2 Тепловой рассчет
Рассмотрено и описано основное технологическое оборудование и технологический процесс производства аммиака. Очищенный природный газ с давлением 25 атмосфер поступает в компрессор синтез газа. Газ сжимается и направляется в подогреватели. Затем поступает в реактор гидрирования сероорганических соединений. Адсорбируется до H2 S. Газ нагревается в трубчатой печи и переходит в шахтный конвертор. В паровой котел подается вода за счет применения электронасоса. Из данного резервуара вода по специальным отводным трубам стекает в коллектор. В конверторе находится СО и имеется абсорбер СО2 . Для связывания диоксида углерода и влаги в линию газа перед холодильником насосами впрыскивается жидкий аммиак. Затем газ поступает в воздушный холодильник, в котором он охлаждается и потом направляется в конденсационную колонну. В теплообменнике газ нагревается и переходит в сепаратор, в котором производится отделение сконденсировавшейся жидкости из охлажденного газа. Произвели практический расчет материального баланса производства по следующим исходным данным: состав газа поступающего в колонну: массовая доля NH3 – 3,8 %, H2 – 61,95 %, N2 – 20,65 %, CH4 – 9,7 %, Ar – 3,9 %, давление в колонне – 25 атмосфер, температура – 500ºС, степень использования – 0,9. Зная состав циркуляционного газа на входе, рассчитали содержание компонентов смеси. Для расчета содержания компонентов смеси воспользовались формулой: где n – количество циркуляционного газа; ω(NH3 ) – массовая доля аммиака. Количество сконденсировавшегося аммиака рассчитали по уравнению: где Nам 2 – количество аммиака после колонны; ∑ni – сумма количеств веществ смеси после колонны; Δnж – количество сконденсировавшегося NH3 при первой конденсации.

4.1 Охрана труда и окружающей среды

Производство синтетического аммиака связано со значительными соображениями безопасности, и должны быть приняты строгие меры безопасности для обеспечения безопасности рабочих. Кроме того, меры по охране окружающей среды необходимы для снижения воздействия производства синтетического аммиака на окружающую среду. Труд играет решающую роль в производстве синтетического аммиака, и роль труда в производственном процессе должна быть адекватно рассмотрена.

---

4.2 Вопросы безопасности при производстве синтетического аммиака

Производство синтетического аммиака связано с работой с высокореакционными и потенциально опасными материалами. Следовательно, соображения безопасности имеют решающее значение для обеспечения защиты рабочих и окружающей среды. Синтез аммиака требует использования оборудования высокого давления и высокотемпературных условий реакции, которые представляют значительную угрозу безопасности. Кроме того, реагенты и продукты легковоспламеняющиеся и токсичные, что увеличивает риск несчастных случаев.
Во время производственного процесса необходимо принять несколько мер безопасности, чтобы свести к минимуму риски. Во-первых, необходимо строгое соблюдение стандартных рабочих процедур (СРП), и все рабочие должны быть обучены обращению с опасными материалами, аварийным процедурам и использованию средств индивидуальной защиты (СИЗ). Использование СИЗ, таких как респираторы, защитные очки и перчатки, может защитить рабочих от воздействия токсичных веществ и предотвратить несчастные случаи.
Еще одной важной мерой безопасности является регулярный осмотр и техническое обслуживание оборудования для обеспечения его правильной и безопасной работы. Отказы или неисправности оборудования могут привести к опасным ситуациям, представляющим опасность для рабочих и окружающей среды. Надлежащий мониторинг оборудования и плановое техническое обслуживание могут помочь выявить потенциальные проблемы и предотвратить несчастные случаи.
В дополнение к безопасности работников, защита окружающей среды также имеет большое значение в производстве синтетического аммиака. Производственный процесс создает несколько опасностей для окружающей среды, включая загрязнение воздуха и воды, а также выброс парниковых газов. Процесс Габера-Боша является энергоемким, а сжигание ископаемого топлива для получения энергии вносит значительный вклад в выбросы углерода.
Меры по охране окружающей среды должны быть реализованы для минимизации воздействия производства синтетического аммиака на окружающую среду. Один из подходов заключается в снижении потребления энергии за счет использования более энергоэффективных методов производства или альтернативных источников энергии, таких как возобновляемые источники энергии. Технологии улавливания и хранения углерода также можно использовать для улавливания и хранения выбросов углерода в процессе производства.

---

Схема производственного процесса играет решающую роль в минимизации воздействия производства синтетического аммиака на окружающую среду. Блок-схема должна быть разработана таким образом, чтобы свести к минимуму выброс загрязняющих веществ и снизить потребление энергии.

Несколько конструктивных соображений могут помочь свести к минимуму воздействие производства синтетического аммиака на окружающую среду. Во-первых, использование энергоэффективных технологий позволяет снизить потребление энергии и выбросы углерода. Во-вторых, внедрение процедур обращения с отходами может помочь свести к минимуму выброс загрязняющих веществ в окружающую среду. Наконец, использование технологий УХУ может улавливать и хранить выбросы углерода, снижая их воздействие на окружающую среду.

Производство синтетического аммиака требует квалифицированной рабочей силы, которая может эксплуатировать и обслуживать машины и оборудование, задействованные в процессе. Рабочая сила отвечает за эффективную работу завода, обеспечение бесперебойной работы процесса и решение любых проблем, которые могут возникнуть во время производства. Успех производства синтетического аммиака во многом зависит от навыков и знаний рабочей силы.

Процесс Габера-Боша представляет собой сложный химический процесс, для которого требуются опытные и квалифицированные операторы, обладающие знаниями в области химических реакций, термодинамики и управления процессом. Операторы несут ответственность за мониторинг параметров процесса, включая температуру, давление и скорость потока, чтобы гарантировать, что процесс работает в безопасных и эффективных пределах. Они также должны быть в состоянии устранять любые проблемы, возникающие в процессе производства, такие как неисправности оборудования или изменения качества сырья.

В дополнение к квалифицированным операторам для производства синтетического аммиака также требуется вспомогательный персонал, такой как техники по техническому обслуживанию, инженеры и административный персонал. Специалисты по техническому обслуживанию несут ответственность за поддержание машин и оборудования в хорошем рабочем состоянии, выполнение планового технического обслуживания и ремонта по мере необходимости. Инженеры участвуют в проектировании и разработке нового оборудования и процессов, а также совершенствуют существующие. Административный персонал занимается такими задачами, как ведение учета, планирование и заказ расходных материалов.

---

Производительность труда является существенным фактором эффективности производства синтетического аммиака. Операторы должны уметь работать быстро и точно, чтобы поддерживать высокий уровень производительности. Эффективные программы обучения и обучения могут способствовать развитию навыков и знаний рабочей силы, повышению производительности труда и обеспечению безопасной и эффективной работы предприятия.

Помимо производительности, безопасность труда также является важной проблемой при производстве синтетического аммиака. Химический процесс связан с обращением с опасными материалами и использованием оборудования высокого давления, что может представлять значительный риск для здоровья и безопасности рабочих. Руководство завода должно внедрить эффективную политику и процедуры безопасности, предоставить соответствующие средства индивидуальной защиты и обучить персонал безопасным методам работы.

Труд играет решающую роль в производстве синтетического аммиака. Рабочие должны быть должным образом обучены и оснащены для безопасной работы с опасными материалами и сложным оборудованием. Обучение и обучение рабочих должны быть постоянными, и все работники должны быть ознакомлены с протоколами и процедурами безопасности.

В дополнение к техническим навыкам работники должны обладать сильными навыками решения проблем и критического мышления для выявления и решения потенциальных проблем. Эффективная коммуникация между работниками и руководством также имеет решающее значение для обеспечения своевременного решения проблем безопасности.

Технологическая часть

Обзор различных технологических схем производства синтетического аммиака

Существует несколько различных технологических схем, которые можно использовать для производства синтетического аммиака. Наиболее широко используемой схемой является процесс Габера-Боша, который включает реакцию между азотом и водородом в присутствии катализатор.

Производство синтетического аммиака требует использования сырья, такого как азот, водород и природный газ. Потребность в энергии для производства синтетического аммиака также значительна.

Производство синтетического аммиака включает в себя реакцию газов азота и водорода при высоком давлении и температуре. В процессе обычно используется технология , для которой требуется следующее сырье:

Азот: Газообразный азот поступает из воздуха, который в основном состоит из азота (около 78% по объему).

---

Водород: газообразный водород может быть получен из различных видов сырья, таких как природный газ, уголь или вода, путем электролиза.

Стехиометрическое уравнение для синтеза аммиака имеет вид:

N2 + 3H2 --> 2NH3

Из этого уравнения мы можем определить стехиометрические соотношения азота и водорода, необходимые для получения определенного количества аммиака. Например, для производства одной тонны аммиака нам потребуется:

• 
  3,18 тонны водорода
  
• 
  0,54 тонны азота
  

Энергозатраты на производство синтетического аммиака значительны. Процесс является очень экзотермическим, выделяя большое количество тепла. Однако реакция также требует значительных затрат энергии для преодоления энергетического барьера активации и продвижения реакции вперед. Потребности в энергии для процесса Haber-Bosch обычно составляют от 25 до 35 ГДж / т производимого аммиака.

---

Смотрите также файлы

• Web программирование Практическое занятие 8 1.pdf

• Webпрограммирование Практическое занятие 7.pdf

• Web программирование Практическое занятие 6.pdf

• Занятие посвящено созданию страницы с её функционалом.pdf

• Webпрограммирование Практическое занятие 4.pdf